Сверхпроводники повторяют Большой взрыв

12 ноября 2009, 00:00

Первые секунды Вселенной традиционно объясняет физика высоких энергий. Энергии там и вправду были невероятные: чрезмерно разогретую плазму, порожденную Большим взрывом, моделируют в коллайдерах. Но, как оказалось, твердое и холодное — а именно сверхпроводящие металлы при температурах, близких к абсолютному нулю, — тоже имеет с Большим взрывом много общего.

Валерий Кошелец из Института радиотехники и электроники РАН с коллегами из Дании и Германии взял «дефекты» ранней Вселенной, такие как монополи, суперструны и доменные стенки, за прообраз «дефектов» в сверхпроводниках, которые называют вихрями. Гигантские масштабы Вселенной позволили дефектам возникнуть «рассогласованно» — из-за того, что любой сигнал перемещается не более чем со скоростью света. Такую же «рассогласованность» нашли в металлическом кольце, которое остывает до критической температуры сверхпроводимости. Переход происходит скачком, волновые функции на разных участках такого кольца не успевают «согласоваться» — образуются вихри.

Это сходство дает шанс смоделировать важные космологические эффекты в лаборатории: берем металлическое кольцо, окунаем в жидкий гелий — и на выходе получаем твердое знание о том, что происходит в нескольких миллиардах световых лет отсюда.

Источник: Monaco R., Mygind J., Rivers R. J. and Koshelets V. P. Spontaneous fluxoid formation in superconducting loops // Phys. 2009. Rev. B 80. 180501.